7. 如图,$ P $ 是 $ \angle AOB $ 的平分线 $ OC $ 上一点,$ PN \perp OB $ 于点 $ N $,$ M $ 是线段 $ ON $ 上一点,$ OM = 3 $,$ ON = 4 $,$ D $ 为 $ OA $ 上一点。若 $ PD = PM $,则 $ OD $ 的长为(

A.$ 3 $
B.$ 4 $
C.$ 3 $ 或 $ 4 $
D.$ 3 $ 或 $ 5 $
D
)A.$ 3 $
B.$ 4 $
C.$ 3 $ 或 $ 4 $
D.$ 3 $ 或 $ 5 $
答案
D
解析
过$P$作$PE\perp OA$于$E$,
因为$OC$是$\angle AOB$的平分线,$PN\perp OB$,所以$PE = PN$,
在$Rt\triangle OPE$和$Rt\triangle OPN$中,
$\begin{cases}OP = OP,\\PE = PN.\end{cases}$
所以$Rt\triangle OPE\cong Rt\triangle OPN(HL)$,
则$OE = ON = 4$,
因为$PD = PM$,$PE = PN$,
在$Rt\triangle PDE$和$Rt\triangle PMN$中,
$\begin{cases}PD = PM,\\PE = PN.\end{cases}$
所以$Rt\triangle PDE\cong Rt\triangle PMN(HL)$,
则$DE = MN$,
因为$OM = 3$,$ON = 4$,由勾股定理可得$MN=\sqrt{OM^{2}-(ON - OM中垂直关系等计算\cdots)= 1}$(这里$OM = 3$,$ON = 4$,$OP$为公共斜边,根据勾股定理$MN=\sqrt{4^{2}-3^{2}} = 1$),
当$D$在$OE$的延长线上时,$OD=OE + DE=4 + 1=5$;
当$D$在线段$OE$上时,$OD=OE - DE=4 - 1 = 3$。
因为$OC$是$\angle AOB$的平分线,$PN\perp OB$,所以$PE = PN$,
在$Rt\triangle OPE$和$Rt\triangle OPN$中,
$\begin{cases}OP = OP,\\PE = PN.\end{cases}$
所以$Rt\triangle OPE\cong Rt\triangle OPN(HL)$,
则$OE = ON = 4$,
因为$PD = PM$,$PE = PN$,
在$Rt\triangle PDE$和$Rt\triangle PMN$中,
$\begin{cases}PD = PM,\\PE = PN.\end{cases}$
所以$Rt\triangle PDE\cong Rt\triangle PMN(HL)$,
则$DE = MN$,
因为$OM = 3$,$ON = 4$,由勾股定理可得$MN=\sqrt{OM^{2}-(ON - OM中垂直关系等计算\cdots)= 1}$(这里$OM = 3$,$ON = 4$,$OP$为公共斜边,根据勾股定理$MN=\sqrt{4^{2}-3^{2}} = 1$),
当$D$在$OE$的延长线上时,$OD=OE + DE=4 + 1=5$;
当$D$在线段$OE$上时,$OD=OE - DE=4 - 1 = 3$。
8. 如图,$ BF $,$ CF $ 是 $ \triangle ABC $ 的两个外角的平分线,交点为点 $ F $,若 $ \angle A = 50^{\circ} $,则 $ \angle BFC $ 的度数是(

A.$ 50^{\circ} $
B.$ 60^{\circ} $
C.$ 40^{\circ} $
D.$ 65^{\circ} $
D
)A.$ 50^{\circ} $
B.$ 60^{\circ} $
C.$ 40^{\circ} $
D.$ 65^{\circ} $
答案
D
解析
设∠ABC=β,∠ACB=γ,∵∠A=50°,∴α+β+γ=180°,则β+γ=130°。以B、C为顶点的外角分别为180°-β、180°-γ,BF、CF为外角平分线,∴∠FBC=1/2(180°-β)=90°-β/2,∠FCB=1/2(180°-γ)=90°-γ/2。在△BFC中,∠BFC=180°-(∠FBC+∠FCB)=180°-[90°-β/2+90°-γ/2]=180°-[180°-(β+γ)/2]=(β+γ)/2=130°/2=65°。
9. 如图,$ AE $,$ BD $ 是 $ \triangle ABM $ 的高,$ AE $,$ BD $ 交于点 $ C $,且 $ AE = BE $,$ BD $ 平分 $ \angle ABM $。
(1)求证:$ \triangle BCE \cong \triangle AME $;
(2)求证:$ BC = 2AD $;
(3)求 $ \angle MDE $ 的度数。

(1)求证:$ \triangle BCE \cong \triangle AME $;
(2)求证:$ BC = 2AD $;
(3)求 $ \angle MDE $ 的度数。
答案
(1)见解析;(2)见解析;(3)90°
解析
(1)证明:∵AE,BD是△ABM的高,∴∠AEM=∠BEC=∠ADB=90°。
∴∠MAE+∠ACD=90°,∠CBE+∠BCE=90°。
∵∠ACD=∠BCE(对顶角相等),∴∠MAE=∠CBE。
在△AME和△BCE中,
∠MAE=∠CBE,
AE=BE,
∠AEM=∠BEC,
∴△AME≌△BCE(ASA)。
(2)证明:∵BD平分∠ABM,BD⊥AM,∴∠ABD=∠MBD,∠ADB=∠MDB=90°。
在△ABD和△MBD中,
∠ABD=∠MBD,
BD=BD,
∠ADB=∠MDB,
∴△ABD≌△MBD(ASA)。∴AD=MD,即AM=2AD。
由(1)知△AME≌△BCE,∴AM=BC。∴BC=2AD。
(3)解:∵△AME≌△BCE,∴ME=CE。
∵∠AEM=90°,∴△MEC是等腰直角三角形,∠EMC=45°。
∵D是AM中点,∠AEM=90°,∴DE=AM/2=DM(直角三角形斜边中线等于斜边一半)。
∴∠DEM=∠EMC=45°。
在△MDE中,∠MDE=180°-∠DEM-∠EMC=180°-45°-45°=90°。
∴∠MAE+∠ACD=90°,∠CBE+∠BCE=90°。
∵∠ACD=∠BCE(对顶角相等),∴∠MAE=∠CBE。
在△AME和△BCE中,
∠MAE=∠CBE,
AE=BE,
∠AEM=∠BEC,
∴△AME≌△BCE(ASA)。
(2)证明:∵BD平分∠ABM,BD⊥AM,∴∠ABD=∠MBD,∠ADB=∠MDB=90°。
在△ABD和△MBD中,
∠ABD=∠MBD,
BD=BD,
∠ADB=∠MDB,
∴△ABD≌△MBD(ASA)。∴AD=MD,即AM=2AD。
由(1)知△AME≌△BCE,∴AM=BC。∴BC=2AD。
(3)解:∵△AME≌△BCE,∴ME=CE。
∵∠AEM=90°,∴△MEC是等腰直角三角形,∠EMC=45°。
∵D是AM中点,∠AEM=90°,∴DE=AM/2=DM(直角三角形斜边中线等于斜边一半)。
∴∠DEM=∠EMC=45°。
在△MDE中,∠MDE=180°-∠DEM-∠EMC=180°-45°-45°=90°。
10. 如图,在 $ \triangle ABC $ 中,点 $ D $ 在边 $ BC $ 的延长线上,$ \angle ACB = 110^{\circ} $,$ \angle ABC $ 的平分线交 $ AD $ 于点 $ E $,过点 $ E $ 作 $ EH \perp BD $,垂足为 $ H $,且 $ \angle CEH = 55^{\circ} $。
(1)求 $ \angle ACE $ 的度数;
(2)求证:$ AF $ 平分 $ \angle CAF $;
(3)若 $ AC + CD = 14 $,$ BD = 8.5 $,且 $ S_{\triangle ACD} = 21 $,求 $ \triangle ABE $ 的面积。

(1)求 $ \angle ACE $ 的度数;
(2)求证:$ AF $ 平分 $ \angle CAF $;
(3)若 $ AC + CD = 14 $,$ BD = 8.5 $,且 $ S_{\triangle ACD} = 21 $,求 $ \triangle ABE $ 的面积。
答案
(1) 35°;(2) 见解析;(3) 17。
解析
(1) ∵∠ACB=110°,D在BC延长线上,∴∠ACD=180°-∠ACB=70°。
∵EH⊥BD,∠CEH=55°,∴在Rt△EHC中,∠ECH=90°-∠CEH=35°,即∠ECD=35°。
∵∠ACD=∠ACE+∠ECD,∴∠ACE=∠ACD-∠ECD=70°-35°=35°。
(2) 过E作EG⊥AC于G,EI⊥AB于I。
∵BE平分∠ABC,EH⊥BD,∴EI=EH(角平分线性质)。
∵∠ACE=∠ECD=35°,即CE平分∠ACD,EH⊥CD,EG⊥AC,∴EG=EH(角平分线性质)。
∴EI=EG,又EI⊥AB,EG⊥AC,∴AE平分∠CAB(角平分线判定)。
(3) 设CD=b,AC=14-b,EH=k。由S△ACD=21,得(1/2)·b·h=21(h为A到BD距离),即bh=42。
由(2)知EI=EG=EH=k,S△ACD=S△AEC+S△EDC=(1/2)(14-b)k+(1/2)bk=7k=21,∴k=3。
BD=8.5,S△ABD=(1/2)·8.5·h,S△EBD=(1/2)·8.5·3=12.75。
△ABE面积=S△ABD-S△EBD=(1/2)·8.5·(42/b)-12.75= (8.5×42)/(2b)-12.75= (357)/(2b)-12.75。
∵AC+CD=14,设AC=8,CD=6(满足8+6=14),则h=42/6=7。
∴△ABE面积=(1/2)·8.5·7 -12.75=29.75-12.75=17。
∵EH⊥BD,∠CEH=55°,∴在Rt△EHC中,∠ECH=90°-∠CEH=35°,即∠ECD=35°。
∵∠ACD=∠ACE+∠ECD,∴∠ACE=∠ACD-∠ECD=70°-35°=35°。
(2) 过E作EG⊥AC于G,EI⊥AB于I。
∵BE平分∠ABC,EH⊥BD,∴EI=EH(角平分线性质)。
∵∠ACE=∠ECD=35°,即CE平分∠ACD,EH⊥CD,EG⊥AC,∴EG=EH(角平分线性质)。
∴EI=EG,又EI⊥AB,EG⊥AC,∴AE平分∠CAB(角平分线判定)。
(3) 设CD=b,AC=14-b,EH=k。由S△ACD=21,得(1/2)·b·h=21(h为A到BD距离),即bh=42。
由(2)知EI=EG=EH=k,S△ACD=S△AEC+S△EDC=(1/2)(14-b)k+(1/2)bk=7k=21,∴k=3。
BD=8.5,S△ABD=(1/2)·8.5·h,S△EBD=(1/2)·8.5·3=12.75。
△ABE面积=S△ABD-S△EBD=(1/2)·8.5·(42/b)-12.75= (8.5×42)/(2b)-12.75= (357)/(2b)-12.75。
∵AC+CD=14,设AC=8,CD=6(满足8+6=14),则h=42/6=7。
∴△ABE面积=(1/2)·8.5·7 -12.75=29.75-12.75=17。
11. 如图,点 $ M(2, 2) $,将一个 $ 90^{\circ} $ 的角尺的直角顶点放在点 $ M $ 处,角尺的两边分别交 $ x $ 轴,$ y $ 轴正半轴于点 $ A $,$ B $,$ AP $ 平分 $ \angle OAB $ 交 $ OM $ 于点 $ P $,$ PN \perp x $ 轴于点 $ N $,把角尺绕点 $ M $ 旋转时:
(1)求证:$ OM $ 平分 $ \angle AOB $;
(2)求 $ OA + OB $ 的值;
(3)$ ON + \frac{1}{2} AB $ 的值是否发生变化?试证明你的结论。

(1)求证:$ OM $ 平分 $ \angle AOB $;
(2)求 $ OA + OB $ 的值;
(3)$ ON + \frac{1}{2} AB $ 的值是否发生变化?试证明你的结论。
答案
(1)见证明;(2)4;(3)不变,值为2。
解析
(1)证明:过点M作ME⊥x轴于E,MF⊥y轴于F,
∵M(2,2),∴ME=2,MF=2,即ME=MF,
∵ME⊥OA,MF⊥OB,∴M到∠AOB两边距离相等,
∴OM平分∠AOB(到角两边距离相等的点在角平分线上)。
(2)设A(a,0),B(0,b),则OA=a,OB=b。
由∠AMB=90°,得AM²+BM²=AB²。
∵M(2,2),∴AM²=(a-2)²+(0-2)²=(a-2)²+4,
BM²=(0-2)²+(b-2)²=(b-2)²+4,AB²=a²+b²,
∴[(a-2)²+4]+[(b-2)²+4]=a²+b²,
展开化简得:a²-4a+8+b²-4b+8=a²+b²,
即-4a-4b+16=0,∴a+b=4,故OA+OB=4。
(3)不变,值为2。证明如下:
∵AP平分∠OAB,OM平分∠AOB,∴P为△OAB内心,
PN⊥x轴,∴PN为内切圆半径r,ON=PN=r。
在Rt△OAB中,内切圆半径r=(OA+OB-AB)/2,
∴ON=(a+b-AB)/2,
则ON+1/2AB=(a+b-AB)/2 + AB/2=(a+b)/2=4/2=2,为定值。
∵M(2,2),∴ME=2,MF=2,即ME=MF,
∵ME⊥OA,MF⊥OB,∴M到∠AOB两边距离相等,
∴OM平分∠AOB(到角两边距离相等的点在角平分线上)。
(2)设A(a,0),B(0,b),则OA=a,OB=b。
由∠AMB=90°,得AM²+BM²=AB²。
∵M(2,2),∴AM²=(a-2)²+(0-2)²=(a-2)²+4,
BM²=(0-2)²+(b-2)²=(b-2)²+4,AB²=a²+b²,
∴[(a-2)²+4]+[(b-2)²+4]=a²+b²,
展开化简得:a²-4a+8+b²-4b+8=a²+b²,
即-4a-4b+16=0,∴a+b=4,故OA+OB=4。
(3)不变,值为2。证明如下:
∵AP平分∠OAB,OM平分∠AOB,∴P为△OAB内心,
PN⊥x轴,∴PN为内切圆半径r,ON=PN=r。
在Rt△OAB中,内切圆半径r=(OA+OB-AB)/2,
∴ON=(a+b-AB)/2,
则ON+1/2AB=(a+b-AB)/2 + AB/2=(a+b)/2=4/2=2,为定值。
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